Thiết Bị Đo Khí Thải, Phát Xạ Và Áp Suất: Hướng Dẫn Toàn Diện Để Chọn Mua Và Sử Dụng Hiệu Quả

Thiết bị đo khí thải, phát xạ, áp suất giúp doanh nghiệp giám sát và kiểm soát lượng khí độc hại, áp suất đường ống, đảm bảo an toàn và tuân thủ tiêu chuẩn môi trường. Bài viết dưới đây từ Thương Tín sẽ giúp bạn hiểu rõ khái niệm, nguyên lý hoạt động, cách chọn mua cũng như hướng dẫn bảo trì, hiệu chuẩn thiết bị đo một cách hiệu quả nhất. Hãy cùng khám phá để chọn được giải pháp đo lường phù hợp cho hệ thống của bạn!

Tổng Quan Giới Thiệu

Thiết bị đo khí thải, phát xạ và áp suất là các công cụ chuyên dụng dùng để phát hiện, phân tích và ghi nhận các thông số môi trường liên quan đến khí độc hại (như CO, CO2, SO2, NOx), bức xạ (alpha, beta, gamma) và áp suất (khí quyển, chênh lệch hoặc chân không). Chúng thường tích hợp cảm biến điện hóa, quang học hoặc hồng ngoại để chuyển đổi tín hiệu vật lý thành dữ liệu số, hiển thị trên màn hình LCD hoặc truyền về phần mềm quản lý. Ví dụ, một máy đo khí thải cầm tay như Testo 320 có thể phân tích thành phần khí từ lò hơi chỉ trong vài giây.

Tầm Quan Trọng

Việc đo khí thải, phát xạ và áp suất đóng vai trò chiến lược trong quản lý vận hành công nghiệp hiện đại. Không chỉ là yêu cầu tuân thủ các quy chuẩn môi trường quốc gia (QCVN) và hệ thống quản lý ISO 14001, mà đây còn là giải pháp cốt lõi giúp doanh nghiệp vận hành bền vững – an toàn – tiết kiệm chi phí.

1. Ngăn ngừa rò rỉ và sự cố an toàn

Trong các nhà máy nhiệt điện, hóa chất, xi măng hoặc xử lý nước thải, việc rò rỉ khí độc như CO, NOx, SO₂ hay VOCs có thể gây ngộ độc, cháy nổ hoặc ô nhiễm nghiêm trọng. Thiết bị đo khí thải và áp suất giúp phát hiện sớm nồng độ vượt ngưỡng, tự động kích hoạt hệ thống cảnh báo và quạt hút khí, từ đó bảo vệ người vận hành và giảm thiểu rủi ro môi trường.

1. Tối ưu quá trình đốt và hiệu suất năng lượng

Trong các lò hơi, lò đốt công nghiệp, việc đo chính xác khí O₂, CO₂ và áp suất buồng đốt cho phép kỹ sư điều chỉnh tỷ lệ gió – nhiên liệu, đạt hiệu suất cháy tối ưu. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể giảm tiêu thụ nhiên liệu 3 – 10%, đồng thời giảm phát thải CO₂ ra môi trường.

1. Đảm bảo tính ổn định của hệ thống vận hành

Áp suất là thông số then chốt trong đường ống khí nén, khí đốt và hệ thống HVAC. Việc giám sát áp suất liên tục giúp phát hiện tụt áp, tắc nghẽn hoặc rò rỉ hệ thống, tránh hư hỏng thiết bị và gián đoạn sản xuất.

1. Công cụ phân tích – kiểm chứng chất lượng môi trường

Dữ liệu đo khí thải và áp suất không chỉ phục vụ vận hành nội bộ mà còn là chứng cứ kỹ thuật trong quá trình kiểm định, đánh giá tác động môi trường (EIA), giúp doanh nghiệp minh bạch và đáp ứng yêu cầu của cơ quan quản lý.

Vai trò của đo khí thải, phát xạ, áp suất trong đời sống và công nghiệp

Trong đời sống

Ở cấp độ cá nhân và cộng đồng, thiết bị đo này đóng vai trò “người gác cổng” sức khỏe. Một máy đo CO cầm tay (như Extech CO250) có thể cảnh báo sớm nồng độ khí độc từ bếp gas hoặc máy sưởi, giúp gia đình tránh các vụ ngộ độc cấp tính. Trong nông thôn Việt Nam, chúng hỗ trợ giám sát chất lượng không khí quanh khu vực đốt rơm rạ, giảm nguy cơ hen suyễn và các bệnh hô hấp – vấn đề ảnh hưởng đến 25% dân số theo báo cáo của Bộ Y tế.

Trong công nghiệp

Đối với các ngành sản xuất, dầu khí, ô tô hay HVAC (hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa), thiết bị đo là yếu tố then chốt để kiểm soát khí thải từ lò hơi, động cơ diesel hoặc hệ thống ống khói. Chẳng hạn, tại các nhà máy xi măng ở Đồng Nai, việc sử dụng máy phân tích khí thải Testo 350 giúp giảm NOx xuống dưới ngưỡng quy định, tiết kiệm nhiên liệu và tránh gián đoạn sản xuất do kiểm tra môi trường bất ngờ. Chúng còn hỗ trợ tuân thủ ISO 14064 về quản lý khí nhà kính, nâng cao uy tín doanh nghiệp khi xuất khẩu.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo tiêu chuẩn

Một hệ thống đo khí thải – phát xạ – áp suất tiêu chuẩn thường bao gồm nhiều thành phần phối hợp chặt chẽ để đảm bảo phép đo chính xác, ổn định và an toàn:

1. Cảm biến (Sensor)
   Là “trái tim” của thiết bị, cảm biến đảm nhiệm việc phát hiện và chuyển đổi tín hiệu vật lý (nồng độ khí, áp suất, nhiệt độ) thành tín hiệu điện.
   • Với đo khí thải, cảm biến thường là loại điện hóa (Electrochemical), NDIR (hồng ngoại không phân tán) hoặc PID (Photoionization), tùy theo loại khí cần đo.
   • Với đo áp suất, cảm biến có thể dùng màng áp (strain gauge) hoặc áp điện trở (piezoresistive) để xác định áp suất chênh lệch, tuyệt đối hay dư.
2. Bộ xử lý và hiển thị (Analyzer/Transmitter)

Bộ phận này tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, khuếch đại – chuyển đổi – tính toán – hiển thị giá trị đo trên màn hình. Một số model còn có:

• Bộ nhớ lưu dữ liệu (Data Logger) giúp ghi lại quá trình vận hành.
• Kết nối USB, RS485 hoặc Bluetooth để truyền dữ liệu sang máy tính hoặc hệ thống SCADA/PLC phục vụ giám sát từ xa.

1. Bộ lấy mẫu và lọc khí (Sampling & Conditioning Unit)

Trước khi khí đi vào cảm biến, nó được hút qua ống lấy mẫu, sau đó lọc bụi, loại ẩm và tạp chất để đảm bảo tín hiệu đo ổn định, không nhiễu. Ở các hệ thống công nghiệp, phần này thường tích hợp máy bơm hút, buồng ngưng tụ và bộ sấy mẫu để duy trì điều kiện đo lý tưởng.

1. Nguồn cấp và vỏ bảo vệ

Thiết bị có thể hoạt động bằng pin sạc, nguồn AC/DC hoặc qua cổng USB. Vỏ được thiết kế chống bụi, chống nước, chịu va đập (theo tiêu chuẩn IP54–IP65) để dùng được cả trong nhà xưởng lẫn ngoài hiện trường.

1. Hệ thống giao tiếp & cảnh báo

Các model cao cấp tích hợp đèn và còi báo động, tự động cảnh báo khi nồng độ khí vượt ngưỡng, đồng thời gửi tín hiệu điều khiển đến hệ thống xử lý khí thải.

Ví dụ thực tế:

Model KIMO AMI 310 là thiết bị đa năng chuyên đo áp suất vi sai, CO, CO₂, nhiệt độ và lưu lượng khí. Máy có cảm biến áp suất vi sai độ nhạy cao, vỏ nhựa ABS chịu va đập, cùng màn hình LCD lớn hiển thị đồng thời nhiều thông số – rất phù hợp cho ứng dụng bảo trì HVAC hoặc đo phát thải tại ống khói công nghiệp.

Nguyên lý hoạt động

Quy trình đo của thiết bị diễn ra theo các bước sau:

1. Thu mẫu – nhận tín hiệu:

Cảm biến hoặc đầu lấy mẫu tiếp xúc trực tiếp với nguồn khí cần đo. Khi nồng độ khí hoặc áp suất thay đổi, cảm biến phát sinh tín hiệu điện tỷ lệ với biến thiên vật lý đó.

1. Xử lý – chuyển đổi tín hiệu:

Tín hiệu điện được đưa đến mạch khuếch đại và chuyển đổi A/D (Analog to Digital). Bộ vi xử lý trong máy tính toán, so sánh với dữ liệu chuẩn để xác định giá trị chính xác.

1. Hiển thị – ghi nhận – cảnh báo:

Kết quả được hiển thị ngay trên màn hình, đồng thời ghi lưu trữ vào bộ nhớ hoặc truyền về hệ thống điều khiển trung tâm (SCADA/PLC) để giám sát theo thời gian thực. Nếu giá trị vượt ngưỡng an toàn, thiết bị tự động kích hoạt cảnh báo và gửi tín hiệu điều khiển (đóng van, bật quạt hút, kích hoạt xử lý khí thải…).

Phân loại thiết bị đo phổ biến hiện nay

Tùy theo ứng dụng, có thể chia thành:

Nhóm thiết bị	Chức năng chính	Ví dụ điển hình
Máy đo khí thải cầm tay	Phân tích nhanh khí CO, NOx, SO₂, CO₂	Testo 350, KIMO KIGAZ 310
Máy đo phát xạ môi trường	Giám sát bụi, hơi dung môi, VOC, O₂	Horiba PG-250, MRU Nova Plus
Cảm biến áp suất – transmitter	Đo áp suất chênh lệch, tuyệt đối, dư	WIKA A-10, Yokogawa EJA110A
Máy đo lưu lượng khí	Theo dõi dòng chảy ống dẫn khí	TSI 4040, KIMO MP120

Nhờ đó, người dùng có thể dễ dàng chọn đúng thiết bị phù hợp với mục tiêu đo lường cụ thể.

Những tiêu chí cần biết khi mua thiết bị đo khí thải – phát xạ – áp suất

Việc lựa chọn đúng thiết bị không chỉ quyết định độ chính xác của phép đo, mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành, chi phí bảo trì và khả năng tuân thủ quy chuẩn môi trường. Dưới đây là các tiêu chí quan trọng mà kỹ sư, cán bộ môi trường và người mua cần đặc biệt lưu ý:

Mục đích sử dụng – Xác định đúng nhu cầu đo lường

Trước khi mua, cần làm rõ:

• Đo loại khí nào: CO, NOx, SO₂, CO₂, O₂, VOCs hay bụi?
• Phương thức đo: liên tục (CEMS – Continuous Emission Monitoring System) hay đo định kỳ, đo điểm?
• Môi trường hoạt động: trong nhà xưởng, ngoài trời, hay trong phòng thí nghiệm?

Ví dụ thực tế:

• Nhà máy xi măng, nhiệt điện: cần hệ thống CEMS đo liên tục NOx, SO₂, O₂ tích hợp SCADA để báo cáo khí thải tự động.
• Phòng thử nghiệm hoặc bảo trì HVAC: ưu tiên thiết bị cầm tay đa năng như KIMO AMI 310 hay Testo 350 để di chuyển linh hoạt, đo nhiều vị trí.

Xác định đúng nhu cầu ngay từ đầu giúp tránh đầu tư dư thừa và chọn được model phù hợp nhất với ứng dụng thực tế.

Dải đo & độ phân giải

Hai thông số này quyết định khả năng “nhìn thấy” và “phân biệt” tín hiệu nhỏ trong môi trường đo.

• Dải đo (Range): chọn sao cho giá trị cần đo nằm giữa 60–80% thang đo để đảm bảo độ chính xác cao nhất.
• Độ phân giải (Resolution): càng cao thì khả năng phát hiện biến thiên nhỏ càng tốt.

Ví dụ:

• Cảm biến CO dải 0–2000ppm có độ phân giải 1ppm phù hợp cho kiểm tra khí thải động cơ.
• Cảm biến áp suất dải 0–10bar dùng trong hệ thống nén khí công nghiệp.

Độ chính xác (±% + digits)

Độ chính xác là tiêu chí cốt lõi khi đánh giá chất lượng thiết bị.

Nên chọn các model có độ chính xác ±0.5%FS hoặc tốt hơn để đảm bảo dữ liệu tin cậy, đặc biệt khi phục vụ báo cáo môi trường hoặc hiệu chỉnh thiết bị khác.

Các dòng cao cấp (Horiba, Testo, Yokogawa) thường được kiểm định tại nhà máy và có chứng chỉ hiệu chuẩn chuẩn quốc tế (ISO/IEC 17025) đi kèm.

Tính năng bổ trợ – Hỗ trợ vận hành thông minh

Các tính năng nâng cao giúp tối ưu thao tác và giảm sai sót trong quá trình đo:

• Ghi và lưu trữ dữ liệu qua USB, Bluetooth hoặc thẻ nhớ SD, hỗ trợ truy xuất và báo cáo tự động.
• Lọc nhiễu, bù trừ nhiệt độ và độ ẩm, đảm bảo giá trị đo ổn định ngay cả trong môi trường khắc nghiệt.
• Đồng hồ thời gian thực (RTC) và cảnh báo vượt ngưỡng, giúp giám sát liên tục và kịp thời xử lý sự cố.

Những tính năng này đặc biệt cần thiết trong đo khí thải lò hơi, nhà máy xử lý nước thải hoặc khu công nghiệp.

Khả năng hiệu chuẩn

Hiệu chuẩn định kỳ giúp duy trì độ chính xác theo thời gian. Nên ưu tiên thiết bị:

• Có thể hiệu chuẩn bằng khí chuẩn hoặc phần mềm chuyên dụng.
• Hỗ trợ tự động nhận dạng khí hiệu chuẩn (Auto Calibration) để giảm sai số do thao tác.
• Nhà sản xuất khuyến nghị chu kỳ 6 – 12 tháng/lần tùy cường độ sử dụng.

Đây cũng là tiêu chí bắt buộc khi doanh nghiệp cần chứng nhận kiểm định môi trường định kỳ.

Phụ kiện đi kèm

Phụ kiện không chỉ hỗ trợ mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng phép đo:

• Ống lấy mẫu, đầu dò nhiệt độ, bộ sấy mẫu, bộ lọc khí, phần mềm phân tích.
• Pin sạc, dây kết nối, túi bảo vệ giúp thao tác thuận tiện hơn trong môi trường khắc nghiệt.

Chọn model có phụ kiện tiêu chuẩn đồng bộ sẽ giúp giảm chi phí phát sinh và đảm bảo khả năng thay thế khi cần.

Giấy tờ và chứng nhận

Đây là phần thường bị bỏ qua nhưng lại rất quan trọng trong hồ sơ kỹ thuật và pháp lý.
Hãy yêu cầu:

• CO/CQ (Giấy chứng nhận xuất xứ – chất lượng).
• Giấy hiệu chuẩn chuẩn ISO/IEC 17025 hoặc chứng nhận kiểm định của tổ chức uy tín.
• Hồ sơ hướng dẫn sử dụng và sơ đồ kết nối kỹ thuật.

Điều này đảm bảo thiết bị được công nhận khi kiểm tra khí thải, nghiệm thu dự án hoặc báo cáo môi trường.

Ngân sách & TCO (Total Cost of Ownership)

Giá mua ban đầu chỉ là một phần nhỏ trong tổng chi phí sở hữu thiết bị. Doanh nghiệp cần tính đến:

• Chi phí hiệu chuẩn định kỳ.
• Thay thế cảm biến, phụ tùng, vật tư hao mòn.
• Tuổi thọ trung bình của cảm biến (thường 2–5 năm).
• Chi phí bảo trì và hỗ trợ kỹ thuật.

Một thiết bị có giá cao hơn nhưng ổn định, ít lỗi và dễ bảo trì có thể giúp tiết kiệm đáng kể chi phí vận hành về lâu dài.

Hướng dẫn bảo quản – bảo trì – hiệu chuẩn

Bảo quản cơ bản

• Cất thiết bị ở nơi khô ráo, tránh bụi và hơi ẩm, đặc biệt tránh khu vực có hơi dung môi hoặc khí ăn mòn.
• Tránh ánh nắng trực tiếp, nguồn nhiệt cao hoặc môi trường có hóa chất công nghiệp.
• Khi không sử dụng lâu, tháo pin hoặc ngắt nguồn điện để tránh rò rỉ và oxy hóa tiếp điểm.

Vệ sinh – thao tác an toàn

• Dùng khăn mềm hoặc cồn isopropyl loãng để lau vỏ thiết bị, tuyệt đối không dùng dung môi mạnh.
• Không chạm tay trực tiếp vào đầu cảm biến, ống lấy mẫu hoặc đầu dò nhiệt độ.
• Khi làm việc với khí độc hoặc khí dễ cháy, luôn đeo khẩu trang, găng tay và kính bảo hộ để đảm bảo an toàn.

Hiệu chuẩn và chu kỳ

• Thực hiện hiệu chuẩn định kỳ 6–12 tháng/lần bằng khí chuẩn có chứng nhận CO/CO₂/NOx/SO₂…
• Với hệ thống quan trắc khí thải liên tục (CEMS), nên hiệu chuẩn 3–6 tháng/lần theo yêu cầu ISO/IEC 17025.
• Ghi nhận và lưu trữ kết quả hiệu chuẩn để theo dõi sai lệch theo thời gian, đảm bảo độ chính xác ổn định.

Lưu ý khi sửa chữa

• Chỉ thay cảm biến hoặc board mạch tại trung tâm được ủy quyền để đảm bảo thông số gốc của thiết bị.
• Không tự ý tháo vỏ hoặc can thiệp phần cứng vì có thể làm lệch điểm chuẩn hoặc hư cảm biến.

Sai lầm phổ biến và cách khắc phục

Sai lầm	Hậu quả	Cách khắc phục
Dùng sai dải đo	Báo sai giá trị hoặc cháy cảm biến	Kiểm tra dải đo trước khi vận hành
Không hiệu chuẩn định kỳ	Giảm độ chính xác, sai lệch dữ liệu	Lên lịch hiệu chuẩn tự động
Không vệ sinh đầu dò	Tắc nghẽn, phản ứng chậm	Làm sạch sau mỗi lần đo hoặc sau ca vận hành
Lưu trữ nơi ẩm	Ăn mòn đầu nối, nhiễu tín hiệu	Bảo quản trong hộp khô, có túi hút ẩm

Mẹo kéo dài tuổi thọ cảm biến

• Tránh để cảm biến tiếp xúc lâu với nồng độ khí vượt ngưỡng đo (ví dụ CO > 2000ppm).
• Sau khi sử dụng, đậy kín đầu dò bằng nắp bảo vệ hoặc đặt trong hộp kín có túi chống ẩm.
• Dù không dùng thường xuyên, nên bật thiết bị định kỳ mỗi tháng để tránh ẩm, oxy hóa và giúp cảm biến “giữ tuổi”.
• Không đặt gần dung môi, clo, amoniac hoặc hơi axit, vì có thể gây hư màng cảm biến và sai số đo.

Thiết bị đo khí thải, phát xạ và áp suất đóng vai trò cốt lõi trong quản lý môi trường và vận hành công nghiệp an toàn. Việc lựa chọn đúng thiết bị, bảo trì chuẩn và hiệu chuẩn định kỳ sẽ giúp doanh nghiệp không chỉ đảm bảo tuân thủ quy chuẩn, mà còn tiết kiệm năng lượng và chi phí vận hành.

Thương Tín – nhà cung cấp thiết bị đo lường chính hãng từ các thương hiệu Testo, KIMO, WIKA, Yokogawa… luôn sẵn sàng tư vấn giải pháp phù hợp nhất cho từng nhu cầu đo khí thải và áp suất. Liên hệ 094 777 888 4 để được tư vấn miễn phí và nhận báo giá chi tiết hôm nay!